2017_2018学年高中物理第三章磁场第一二节我们周围的磁现象认识磁澄件粤教版选修3_1

一、我们周围的磁现象 1．无处不在的磁 (1)人体心脏的生物电流产生微弱的心磁，因而 心磁图 已经 成为发现某些心脏疾病的重要手段。 (2)关于信鸽认家的现象，有一种解释说，信鸽是通过地球 的 磁场 来导航的。
2．地磁场 (1)地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫 地磁场。 (2)地磁场能够使指南针在 静止 时沿地球的南北方向取向， 地球磁体的 N 极(北极)位于地理 南极 附近，地球磁体的 S 极(南 极)位于地理 北极 附近，但地磁极与地理极并不重合。
2．合作探究——议一议 (1)我国古代四大发明中的“司南”是根据什么原理制成的？
提示：根据磁体具有指示南北方向的特征以及地磁场的分布。
(2)为什么磁体之间不接触也可以产生相互作用？
提示： 因为磁体周围存在磁场，而磁场能传递磁体之间的相互 作用，从而使磁体与磁体之间相互吸引或相互排斥。
(3)在磁场中不画磁感线的地方没有磁场，这种说法对吗？
四、安培分子电流假说 1．安培分子电流假说 法国学者安培认为， 在原子、 分子等物质微粒内部， 存在着一种环形电流 ——分子电流，分子电流使每个 物质微粒都成为微小的 磁体 ，它的两侧相当于两个磁 极——N 极和 S 极。 2．用分子电流假说解释磁体的形成
图 311
(1)磁化：一根铁棒，在未被磁化的时候，内部各分子电流的 取向是杂乱无章的(图 312 甲)，它们的磁场互相抵消，对外界 不显磁性。当铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变 得大致 相同 (图 312 乙)，铁棒被磁化，两端对外界显示出较强 的磁作用，形成磁极。
②硬磁性材料：适用于制成 永磁铁 (可用于扬声器、话筒等 )，
并广泛用作磁记录材料(可用于录音机磁带、 银行卡、 计算机硬盘等)。
二、对磁场的认识 1．电流的磁效应 1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应 ，首次 揭示了电与磁的联系。 2．磁场的来源
磁体和电流 的周围。 3．磁场的客观性
弯曲的四指所指方向就是 磁感线 的环绕方向。
3．三种常见的电流的磁场分布
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
直线 电流
以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越
向外越稀疏，磁场越弱
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
环形 电流 环内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏
通电螺
线管 管内部为匀强磁场且比外部强，方向由 S 极指向 N 极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极
第一、二节
我们周围的磁现象 认识磁场
1.地磁场的 N 极(北极)位于地理南极附 近，地磁场的 S 极(南极)位于地理北 极附近，地磁极与地理极并不重合。 2．奥斯特发现了电流的磁效应，首次 揭示了电与磁的联系。 3．磁感线上每一点的切线都与该点的 磁场方向一致；磁感线的疏密程度反 映了磁场的强弱。 4． 判定电流磁场的方向应用安培定则。
(2)消磁：磁体受到 高温 或猛烈的 敲击会失去磁性。这是 因为在激烈的热运动或机械振动的影响下，分子电流的取向又 变得杂乱了。
图 312
1．自主思考——判一判 (1)虽然磁场看不见， 摸不着， 但是磁场是一种客观存在的物质。 (√ ) (2)磁体与磁体之间的作用是通过磁场发生的， 通电导线与通电导线 之间的作用是通过电场发生的。 (3)磁感线是磁场中实际存在的线。 (4)磁感线的方向是从 N 极指向 S 极。 (5)地球的两极与地磁的两极间存在一个磁偏角。 (×) (× ) (× ) (√)
提示：不对。磁感线是为形象地描述磁场而假想的曲线，在磁 场中不画磁感线的地方并不能说明该处没有磁场。 (4)在用安培定则判定通电直导线、环形电流和通电螺线管的磁 感线的方向时，有什么相同点和不同点？
提示：相同点：都用右手进行判断。 不同点：拇指和四指所指示的物理意义不同，对通电直导线， 拇指指向电流的方向，四指指向磁感线的方向。
[典例] 在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态， 突然 发现小磁针的 N 极向东偏转，由此可知 ( )
2．电场与磁场的比较
比较项目 产生 不同点
电场 电荷周围
磁场 磁体、电流、运动电
荷周围
电流有磁场力的作用 荷无力的作用
基本
性质 作用 特点
对放入其中的电荷 对 放 入 其 中 的 磁 极 、
有电场力的作用 无力的作用 对放入其中的磁体 对 放 入 其 中 的 静 止 电
相同点
磁场和电场都是不依赖于人的意志而客观存在的特 殊特质，具有质量和能量
3．磁性材料 (1)磁性材料：像铁那样磁化后磁性很强的物质叫做铁磁性物质。 磁性材料分为 硬磁性材料与 软磁性材料。 按化学成分分为两大类： 金属磁性材料 和 铁氧体 。 软磁性材料：磁化后 容易 去磁的物质。 硬磁性材料：磁化后 不容易 去磁的物质。 (2)应用： ①软磁性材料：适用于 需要反复磁化 的场合，常用来制造半导 体收音机的天线磁棒、录音机和录像机的磁头、变压器、电动机、 发电机、电磁铁等。
对磁现象及磁场的理解
1．奥斯特实验的技巧和意义 (1)实验时，通电直导线要南北方向水平放置，磁针要与导线 平行地放在导线的正下方或正上方，以保证电流的磁场与地磁场 方向不同而使小磁针发生转动。 (2)由于地磁场使磁针指向南北方向， 直导线通电后小磁针改 变指向说明通电直导线周围产生了磁场，即电流周围产生磁场， 也就是电流的磁效应。
磁场虽然看不见，摸不着，但它是客现存在的特殊 物质 。
4．磁场的基本特性 对处在它里面的磁极和电流有 力 的作用，即磁体与磁体、
电流与电流 、磁体与电流之间都有 力 的作用。 ____________
三、磁场的描述 1．磁场的方向 在磁场中的任一点，小磁针 N 极 受力 的方向，亦即小磁针
静止 时 N 极 所指的方向，就是该点的磁场方向。 _____
2．图示磁场 (1)磁感线：我们可以用磁感线来描述磁场，所谓磁感线就是 在磁场中 有方向的曲线 ，在这些曲线上，每一点的电场方向都 与该点的 切线方向 一致。 (2)直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培 ____
定则 ____来判断：用 右手 握住导线，让伸直的大拇指指向 电流 方向，